Relatório Prática Online Física III

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RELATÓRIO DE 
 PRÁTICA LABORATORIAL
	QUADRO DESCRITIVO DE PRATICA
	PRATICA LABORATORIAL Nº: 
1
	C.H.:
4
	DATA:
2018
	INTRODUÇÃO: 
Com o calor específico podemos identificar e distinguir determinados materiais, qual sua composição metálica ou pureza. Quanto maior for este calor para determinada substância, maior será a quantidade de calor também que deverá ser fornecida ou retirada dela para que ocorram variações de sua temperatura. 
	OBJETIVOS: 
· Comparar o calor específico da água com o de alguns metais comuns e tirar conclusões relacionadas a aplicação dessas propriedades.
	MATERIAL: 
· Computador e Software virtual Physics.
	METODOLOGIA:
Ao iniciar o Virtual Physics, selecionamos a opção de Specific Heat of Metals na lista de experimentos. O programa vai abrir a bancada de calorimetria (Calorimetry) conforme figura abaixo:
Medimos e registramos o calor específico do alumínio (Al) e de aço inoxidável, dois metais comuns.
Após, devemos levar a amostra de alumínio da balança para o forno (Oven). Sendo este já previamente programado para aquecer até 200 °C. Ao fim, devemos nos atentar a fechar a porta do forno.
Deixamos o termômetro na água entre 20 a 30s para obter uma temperatura base para a água. Sendo assim, determinamos a massa da água utilizando os dados de densidade e volume. 
Preencheremos portanto a tabela a seguir com os dados coletos nos procedimentos realizados conforme citado anteriormente.
Por praxe, sabemos que a massa = densidade * volume.
Massa da água = 100 mL * 0,998 g/ml = 998 g
Temperatura da água é igual a 25 °C.
 
Alumínio
Aço
Massa de Metal (g)
7,3539
23,3361
Volume de água (ml)
100
100
Massa de água (g)
99,7
99,8
Temperatura inicial da água (ºC)
25
25
Temperatura inicial do metal (ºC)
200
200
Temperatura máxima da água + amostra (ºC)
27,12
28,37
Calor especifico (j/[g.ºC])
0,724
0,39
Após, levamos a amostra de alumínio do forno e a colocamos em acima da tampa preta do calorímetro e a soltamos. Ao clicar nas janelas do termômetro e do gráfico para trazê-las para frente e observamos a mudança de temperatura até que um atinja um valor constante. Após cerca de 20-30s pausamos o processo.
Um link de dados vai aparecer no Lab book. Ao abri-lo anotamos os dados colhidos conforme tabela de temperatura antes de adicionar o alumínio e a temperatura máxima atingida depois de o ter adicionado.
Quando colocamos o ferro aquecido na água, percebemos que sua temperatura sobe rapidamente e, depois de certo tempo a sua temperatura se estabiliza.
Fazemos os mesmos procedimentos acima, porém agora com o aço inoxidável e colhemos os dados apresentados em cada experimento a fim de comparação.
	RESULTADOS E DISCUSSÃO: 
A partir da metodologia proposta, chegamos aos seguintes resultados:
 
Alumínio
Aço
Massa de Metal (g)
7,3539
23,3361
Volume de água (ml)
100
100
Massa de água (g)
99,7
99,8
Temperatura inicial da água (ºC)
25
25
Temperatura inicial do metal (ºC)
200
200
Temperatura máxima da água + amostra (ºC)
27,12
28,37
Calor especifico (j/[g.ºC])
0,724
0,39
A variação de temperatura da água com o alumínio foi de (27,12 - 25) = 2,12 ºC.
A variação de temperatura da água com o aço inoxidável foi de (28,37 - 25) = 3,3 °C.
Segue abaixo fórmula com o cálculo da quantidade de calor adquirida pela água:
 Qagua = magua * DTagua * cagua, dado cagua = 4.184 J/(g °C) 
 O calor adquirido pela água com o alumínio foi de Qagua_al = (998) * (2,38) * (4,184) = 9938,00416 J 
Já o calor adquirido pela água com o Aço fo i de Qagua_aco = (998) * (4,19) * (4,184) = 17495,89808 J 
A variação de temperatura do Alumínio: ΔTal = (27,38 - 200) = -172,62 °C 
Já a variação de temperatura do Aço: ΔTaco = (29,19 - 200) = -170,81 °C 
 Podemos observar pelo o sinal de negativo que o metal teve sua temperatura abaixada. 
 Sabendo que o calor adquirido pela água e igual ao calor perdido pelo metal (e, por isso, o Q e negativo), calcule o calor especifico do alumínio. 
Note que: Qagua = –QAl = mAl ⋅ DTAl ⋅ cAl 
f) Ao retirarmos as latas tanto de alumínio quanto de aço do congelador, haverá troca de calor com o ambiente até que haja um equilíbrio. Sendo que neste procedimento o aço tende a perder mais rápido do que o alumínio.
g) Inversamente ao questionamento anterior, podemos concluir que o aço esquentará mais rápido comparado ao alumínio, já que ele tem um calor específico menor. Com isso, o aço tende a ser mais eficiente devido ao seu aquecimento mais rápido.
caco = Qaco / (maco . ΔTaco) = -17495,8981 / (23,3373 . (-170,81)) = 4,389
cal = Qal / (mal . ΔTal) = -9938,00416 / (7,3546 . ( -172,62)) = 7,8280 (J/g°C) 
cal = Qal / (mal . ΔTal) = -9938,00416 / (7,3546 . ( -172,62)) = 7,8280 (J/
	CONCLUSÃO:
	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: 
SILVA JÚNIOR, V.B.da. et al. Física, volume III. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.
	QUADRO DESCRITIVO DE PRATICA
	PRATICA LABORATORIAL Nº: 
2
	C.H.:
4
	DATA:
2018
	INTRODUÇÃO: 
Ao analisarmos as características de um gás, devemos levar em conta sua pressão, volume e temperatura. Neste estudo, manteremos a temperatura constante (isotérmica) a fim de analisar o que ocorre com pressão e volume em determinados procedimentos, constatando o que diz a lei do cientista Robert Boyle.
	OBJETIVOS: 
· Descobrir como o volume de um balão, preenchido com gás, e afetado ao exercermos diferentes pressões sobre ele.
	MATERIAL: 
· Computador e Software virtual Physics.
	METODOLOGIA:
Inicie o Virtual Physics e selecione Pressure and Volume of a Gas na lista de atividades. O programa vai abrir a bancada de estudos sobre gases (Gases). O balão na câmara está preenchido com um gás a temperatura de 25 °C. A pressão do gás é de 100 kPa e o volume do balão é de 7 436 cm³.
A tendência é que ao aumentarmos a pressão sobre o balão, que seu volume, inversamente, diminuirá.
Observando a pressão e o volume inicial do gás anotamos os dados conforme tabela abaixo. 
Após clicamos no número 1 da janela de pressão (Pressure). O dígito ficará verde. Ao digitar “2” alteramos a pressão para 200 kPa e anotamos os dados colhidos na tabela.
Repetimos os passos anteriores, no entanto, agora aumentando pressão para 300 kPa. Prosseguimos aumentando a pressão de 100 em 100 kPa até atingir a pressão de 700 kPa.
Todos os dados colhidos serão preenchidos na tabela que se sucede.
Pressão (kPa)
Volume (cm³)
100
7436
200
3718
300
2478
400
1858
500
1487
600
1239
700
1062
	RESULTADOS E DISCUSSÃO: 
Segue abaixo gráfico com dados colhido conforme tabela da etapa da metodologia:
1)
2) A dedução inicial é confirmada a partir do momento que a tabela mostra que ao aumentar a pressão, o volume diminui.
3) Não linear.
4) Pressão e volume são inversamente proporcionais, portanto, ao diminuir a pressão aumentaríamos o volume. Baseado também no fato de que P * V = n * r * T.
5) Para confrontar a previsão dada à questão anterior, ao realizar o experimento no Virtual Physics, confirmamos que são mesmo inversamente proporcionais. Sendo que ao diminuir a pressão, o volume do balão realmente aumentou. 
	CONCLUSÃO:
	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: 
SILVA JÚNIOR, V.B.da. et al. Física, volume III. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.
	QUADRO DESCRITIVO DE PRATICA
	PRATICA LABORATORIAL Nº: 
3
	C.H.:
4
	DATA:
2018
	INTRODUÇÃO: 
Ficar intrigado com o fato de uma piscina não ser tão rasa quanto parece é explicado por fenômenos da óptica geométrica e que nos levam a ampliar nossos conhecimentos por um cenário que têm a utilização de lentes, espelhos, sejam planos, côncavos ou convexos, etc. Podemos resumidamente dizer que estes fenômenos ocorrem quando temos a interação entre luz e matéria.
	OBJETIVOS: 
· Comparar a reflexão da luz por espelhos planos ou curvos, e estudar a refração da luz através de lentes.
	METODOLOGIA / RESULTADOS E DISCUSSÃO: 
Ao iniciar o Virtual Physics e selecionamos Refl ection and Refraction of Light na lista de experimentos.
O programa vai abrir a bancada de óptica (Optics), como mostra afiguraabaixo.
Sobre a mesa óptica estão uma fonte de luz, um espelho plano e o olho virtual (Virtual Eye, utilizado para observar como a luz é refletida pelo espelho). Poderemos observar no decorrer dos experimentos a luz refletida de diversos ângulos e determinar como as imagens são refletidas por um espelho plano. Posteriormente, compararemos essas imagens com imagens refletidas por espelhos curvos.
· Fazendo previsões O que você conseguirá enxergar se o olho virtual estiver de frente para a luz refletida?
R.: Acredito que não seja possível enxergar o objeto.
· Qual a relação entre (1) o ângulo da luz incidindo no espelho (em relação a normal, que é a linha perpendicular à superfície do espelho), e (2) o ângulo da luz refletida? Segure um pedaço de papel em frente a tela, na posição da normal, para ajudar na visualização dos ângulos.
R.: Ambos os ângulos partem de uma superfície espelhada e não formam 90º comparados à normal.
· Gire o espelho para mudar o ângulo com que a luz incide nele. Para isso, deixe o cursor do mouse sobre o espelho até que um painel apareça, e então use as setas verdes ou arraste o painel na direção desejada. Agora compare o ângulo de incidência da luz com o ângulo de reflexão. Como os ângulos mudaram?
R.: Mesmo mudando o ângulo de incidência, o ângulo refletido permanece o mesmo e coplanares.
· Agora você vai observar a refração da luz através de lentes. Retire o olho virtual da mesa. Ajuste o espelho para plano, ativando a opção Flat. Pegue outro espelho (Mirror) e coloque-o sobre a mesa, interceptando a luz refletida pelo primeiro espelho. Gire o segundo espelho para um ângulo de 0°. Pegue uma lente (Lens) e coloque-a na trajetória do feixe luminoso.
Qual o ângulo incidente da luz na lente? Qual o ângulo da luz transmitida do outro lado da lente?
R.: Tanto o ângulo incidente quanto o ângulo de reflexão quando o espelho é curvo são iguais a zero. Sendo que o feixe de luz é direcionado para um ponto fixo.
· A luz é refratada, ou dobrada, ao atravessar lentes de diferentes materiais.
Qual o índice de refração da lente?
· Clique duas vezes sobre a lente para visualizar o painel de variáveis.
· O índice de refração da lente é o valor de n; anote o valor no espaço abaixo.
· O índice de refração do ar é de aproximadamente 1.
R.: Refratada com índice de 1,5.
· Mude o índice de refração para 1 e descreva como isso afeta o ângulo da luz transmitida.
R.: A luz apresentou um pequeno desvio.
	CONCLUSÃO:
	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: 
SILVA JÚNIOR, V.B.da. et al. Física, volume III. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.